文摘

一系列新的席夫碱和有限公司(II)、镍(II)、铜(II)、Cd (II)和Hg (II)配合物被合成naphthofuran-2-carbohydrazide和diacetylmonoxime的凝结。金属配合物的席夫碱是准备从他们的氯盐有限公司(II)、镍(II)、铜(II)、Cd (II)和Hg (II)在乙醇。配体及其金属配合物已经为特征的基础上,分析数据、红外光谱、电子、质量,¹HNMR, ESR谱数据,热研究,磁化率、摩尔电导测量。复合物的nonelectrolytic行为从低电导测量数据评估。配合物的元素分析证实CuL类型的化学计量学₂Cl₂和MLCl₂M =镍(II), (II), Cd (II)和Hg (II)和L =席夫碱。铜(II)的氧化还原性质复杂的电化学方法,研究了使用循环伏安法。根据这些结果,公司(II)、镍(II)、和铜(II)配合物被分配的八面体几何,Cd (II)和Hg (II)配合物四面体几何。为了评估在螯合金属离子的影响,配体及其金属配合物筛选的抗菌和抗真菌的活动最低抑制浓度(MIC)方法。DNA裂开能力的复合体被琼脂糖凝胶电泳分析方法。

1。介绍

肟席夫碱配体及其金属配合物是前沿领域的研究由于其广泛的应用在生物无机化学。化学涉及肟一部分非常不同(1- - - - - -3]。基于肟配体及其金属配合物的配位化学日益扩大的高度重视物理化学性质,植物生长的监管活动,反应模式,和潜在的应用在许多重要的化学过程领域的医学、生物有机的系统、电化学、光电传感器(4]。肟的复合物也表现出致特性(5]。众所周知,肟分子表现出更大的潜力为DNA乳沟代理[6]。Naphthofuran核是关键结构中发现大量半个生物重要的天然产物。许多自然naphthofurans,如()-laevigatin [7),(+)-heritol [8,9]和balsaminone [10),拥有有趣的药理和细胞毒性特性(11]。大量naphthofuran衍生品被赋予各种生物活动,比如打虫药、抗惊厥的,退热剂(12)和他们的植物提取物被用于传统药物(13),而mansonone D和Dunnione(14naphthofuran家庭至关重要的生物活性代理。此外,naphthofurans凝聚各种杂环化合物表现出广泛的活动(15,16]。金属的协调行为极端快速发展发挥了重要作用的无机化学和金属离子结合生物活性化合物的存在可能会加强他们的活动(17,18]。氧和氮的存在供体原子复合物显示显著的抗菌、抗癌活动(19]。

过渡金属配合物与核酸的相互作用是一个重要的研究领域,由于这些复合物的实用程序的设计和开发合成限制性内切酶,化疗药物,脚印刷代理、光谱探针,特有的猪殃殃、照片和分子开关(20.]。

引发的生物学重要性和上述化合物在各领域的应用,目前的工作是致力于获得的席夫碱配体的合成和表征的凝结与diacetylmonoxime naphthofuran-2-carbohydrazide(计划1)及其金属配合物通过使用金属离子如有限公司(II)、镍(II)、铜(II)、Cd (II)和Hg (II)。席夫碱的结构特点及其金属配合物研究了各种光谱分析和筛选抗菌和DNA分裂活动的研究。

2。实验

化学物质和方法。分析试剂级,使用的所有化学品和溶剂蒸馏前使用。Naphthofuran-2-carbohydrazide根据文献合成过程(21]。金属和氯含量测定按沃格尔的过程22]。Microanalyses (C、H和N)估计在PerkinElmer 240 C模型在中央药物研究所(CDRI),勒克瑙。配体及其配合物的红外光谱被记录在783年PerkinElmer红外光谱在4000 - 350厘米⁻¹地区KBr丸。公司的电子光谱(II)、镍(II)、铜(II)配合物被记录在ELICO sl - 164双光束紫外可见分光光度计在200 - 1100纳米的范围在DMF (10⁻⁴米)的解决方案。的¹H NMR光谱被记录在DMSO -力量500 MHz光谱仪使用经颅磁刺激作为一个内部参考。ESR谱多晶铜(II)复杂的状态被记录在Varian-E-4X带电子顺磁共振波谱仪使用TCNE作为“g”标记(在室温下)。GC - ms被记录在JEOL伴侣质谱仪。DART-MS被记录在JEOL-AccuTOF JMS-T100LC质谱仪。热分析是衡量从室温到1000°C N₂珀金埃尔默,钻石模型TG / DTA热分析仪在不现实,科钦,10°C以上的升温速率⁻¹。电化学的铜(II)复杂的被记录在600 d系列模型电化学分析仪在DMF含高氯酸四丁铵作为支持电解质。摩尔电导率测量记录在ELICO cm - 180导桥在干燥DMF (10⁻³米)解决方案使用dip-type传导单元配备铂电极和磁化率测量是在室温下在古伊天平使用Hg[有限公司(nc)₄calibrant]。

2.1。席夫碱的合成

的混合物naphthofuran-2-carbohydrazide(0.01摩尔),diacetylmonoxime(0.01摩尔)在40毫升热ethanolic介质回流为8 - 10 h下煮水洗澡。光淡黄色的固体分离部分蒸发的溶剂和随后的冷却过滤,用乙醇洗净并最终乙醇重结晶。席夫碱的纯度被薄层色谱检查:M。F = C₁₇H₁₅O₃N₃,m。p = 265°C,收益率= 75%。

2.2。合成有限公司(II)、镍(II)、铜(II)、Cd (II)和Hg (II)配合物

金属配合物是准备使用金属氯化物和席夫碱的一般方法。一个乙醇溶液(40毫升)的席夫碱及其有限公司(II)、镍(II)、Cd (II),和Hg(2)氯化物1:1摩尔比和2:1克分子比铜(II)复杂在水浴回流4 h。醋酸钠的水溶液中添加到反应混合物调整pH值6.0 - -7.0和回流进一步持续了大约一个小时。分离固体配合物被过滤掉,用水清洗干净,然后用小温暖乙醇。获得的复合物在熔融CaCl终于干下真空干燥器₂(收益率:50 - 55%)。

3所示。药理学

3.1。抗菌和抗真菌化验

生物效应的化合物进行合成的抗菌和抗真菌特性由琼脂和马铃薯葡萄糖琼脂扩散法,分别为(23,24]。抗菌活动是在100年,200年和500年μ克毫升⁻¹利用细菌浓度在DMSO溶剂大肠杆菌(MTCC 723),金黄色葡萄球菌(MTCC 3160),枯草芽孢杆菌(MTCC 736),铜绿假单胞菌(MTCC 7837)和真菌,答:flavus(MTCC 1883),答:尼日尔(MTCC 1881),c .孢菌(MTCC 1777)白念珠菌(MTCC 3958)的最低抑制浓度(MIC)方法。DMSO作为一个空白的和没有显示出活动反对任何细菌和真菌的菌株。

亚文化在琼脂培养基的细菌。培养皿被孵化24小时37°C。真菌亚文化在马铃薯葡萄糖琼脂培养基。培养皿培养在37°C 48 h。控制抗菌(庆大霉素)和抗真菌药物筛选(氟康唑)也在类似条件下的比较。活动是由测量的直径区显示完整的抑制。

3.2。DNA裂解实验

培养基的制备和DNA的隔离大肠杆菌都是按照文献程序(25]。营养肉汤(10 g L⁻¹蛋白胨,5 g L⁻¹酵母提取物和10 g L⁻¹氯化钠)用于培养的大肠杆菌。

3.3。DNA的隔离

新鲜的细菌培养(1.5毫升)离心得到的颗粒溶解在0.5毫升的裂解缓冲(100毫米三pH值8.0,50 mM EDTA, 50 mM溶菌酶)。,0.5毫升的饱和苯酚添加和孵化55°C 10分钟,然后在10000转离心10分钟,和上层清液,相同体积的氯仿:异戊醇(24:1),并把机器体积的3 M乙酸钠(pH值4.8)补充道。然后在10000转离心10分钟和上层清液,3卷的冷冻绝对酒精了。DNA被离心分离,沉淀颗粒干燥,溶解在三羟甲基氨基甲烷缓冲液(10毫米三pH值8.0)并存储在寒冷的条件。

3.4。琼脂糖凝胶电泳

乳沟产品被琼脂糖凝胶电泳分析方法(25]。测试样品(1毫克毫升⁻¹在DMF)准备。样品(25μg)被添加到孤立的DNA大肠杆菌。样本2 h在37°C,然后孵化20μL的DNA样本(与溴酚蓝染料混合1:1的比例)是仔细地加载到电泳室井以及标准DNA标记包含TAE缓冲区(4.84 g三基地,pH值8.0,0.5 M EDTA / 11)最后加载在琼脂糖凝胶。一个常数50 V的电就通过30分钟左右。凝胶被除去,沾染了10.0μ克毫升⁻¹溴化乙锭解下10 - 15分钟,乐队观察Vilber Lourmate凝胶文档系统和拍摄确定DNA乳沟的程度。结果与标准DNA标记。

4所示。结果与讨论

分析数据表明,复合物的化学计量学CuL类型₂Cl₂和MLCl₂M =镍(II), (II), Cd (II)和Hg (II)和L =席夫碱(表吗1)。所有配合物光的颜色,在室温下稳定,不吸湿性的性质,并在加热分解。配合物不溶于水,许多常见的有机溶剂,但很容易溶于DMF和DMSO溶液。观察到的摩尔电导值太低(6.85 - -15.80欧姆⁻¹厘米²摩尔⁻¹)占任何离解的复合物在DMF,指示他们nonelectrolytic性质(26]。

4.1。红外光谱研究

对比解释的红外光谱数据准备席夫碱及其有限公司(II)、镍(II)、铜(II)、Cd (II)和Hg (II)配合物展示在表2。

免费的席夫碱配体的红外光谱表现出一个乐队在3374厘米⁻¹这是分配给ν(OH)肟集团(27]。这个乐队仍然或多或少相同的位置在所有复合物结合指示的不参与哦。强大的乐队是观察到3239厘米⁻¹这是分配给ν(NH) CONH集团的延伸。这个乐队的转移到一个更高的波数在所有的复合物表示不卷入CONH集团的“N”的结合。强烈的乐队观察到1686厘米⁻¹在自由配体是归因于ν(C = O)的CONH组。这个乐队转移到低波数在所有的复合物暗示羰基氧的参与与金属离子结合。medium-to-strong强度乐队在1590厘米⁻¹在自由配体是归因于ν(C = N)的偶氮甲碱组(28,29日]。协调席夫碱氮原子的金属离子通过预计将减少电子密度和较低的偶氮甲碱链接ν(C = N)拉伸吸收频率。这个乐队转移到低波数在所有的复合物表明偶氮甲碱氮的参与配合金属离子。中等强度的乐队在1569厘米⁻¹在自由配体是归因于的肟集团(28]。这个乐队仍然几乎不变的复合物暗示不卷入肟集团结合的氮。这表明羰基氧和偶氮甲碱氮原子参与协调。

作业的乐队远红外地区多年来一直存有争议,然而研究是有用的直接信息metal-ligand配位键。新的弱强度nonligand乐队中观察到该地区551 - 578厘米⁻¹和428 - 460厘米⁻¹在配合物的光谱被分配到拉伸的频率ν(M-O)和ν分别(mn)债券。高分子复合物的终端和过渡性金属卤素联系,ν终端卤化物(M-Cl)拉伸是观察到的波数方面高于过渡性卤化物。在目前的研究中,我们指定的弱强度nonligand乐队ν(M-Cl)延伸终端卤化物在333和356厘米⁻¹和ν(M-Cl)桥接在300和304厘米⁻¹镍(II)和有限公司(II)配合物,分别以支持其chloride-bridged聚合物结构(30.,31日]。中等强度的乐队中观察到该地区348 - 357厘米⁻¹被分配到ν(M-Cl)在铜(II)、Cd (II)和Hg (II)配合物。

4.2。¹H NMR光谱研究

的¹H NMR光谱配体及其Cd (II)和Hg (II)配合物(表2)记录在DMSO -并与拟议中的几何是一致的。信号在δ(11.70)(年代,1 h)分配给肟质子(-N-OH)在自由配体。这个信号的光谱依然没有改变的复合物确认noncoordination H (-N-OH)与金属离子结合。一个信号δ(10.25)(s, 1 h)是归因于北半球质子在自由配体和在该地区在前场的转变δ(10.62)和(s, 1 h)δ(10.89)(s, 1 h) Cd (II)和Hg (II)配合物,分别支持协调与金属离子氧CONH集团。在芳香质子δ(7.60 - -8.50)(m, 7 h)转移在前场的复合物。的信号δ(2.10)(年代,3 h)δ(2.22)(年代,3 h)被分配到两个甲基在配体和复杂。

4.3。质谱研究

席夫碱的gc - ms谱显示分子离子峰⁺在309年,相当于其分子量。DART质谱有限公司(II)、镍(II), Cd (II)配合物显示出分子离子峰⁺在分别为439.16、438.96和492.08,相当于他们的分子量。铜(II)和Hg (II)配合物显示分子离子峰753.15和581.28是一个质量单位超过复合物的分子量,支持建议复合体的结构。

4.4。电子光谱的研究

公司的电子吸收光谱(II)、镍(II)、铜(II)配合物被记录在刚做好的DMF溶液(10⁻⁴在室温下米)。中给出的光谱数据和配位场参数表2和3,分别。

电子有限公司(2)复杂的频谱显示乐队在14749和16447厘米⁻¹。这两个乐队是可转让的(),()的转换,分别在一个八面体的环境(32]。最低的乐队,,不能观察到由于有限范围的仪器使用,但可以使用乐队拟合计算过程由昂德希尔和计费(33]。

镍(II)复杂表现出两个吸收带,在15151和24110厘米⁻¹可转让的,(),()的转换,分别在一个八面体环境。乐队计算通过使用一个带装配过程(33]。

亮绿色颜色的铜(II)复杂的表现出一个广泛的非对称乐队在该地区14080 - 16130厘米⁻¹。乐队的宽泛,表明这三个转变(),(),(),只有一个类似的能源和产生的广泛的吸收带。乐队的宽泛,可能是由于动态姜泰勒失真。所有这些数据显示一个扭曲的八面体几何在铜(II)离子。支持的八面体几何进一步配位场的参数值,如拉卡interelectronic排斥参数(),配位场分裂能源(10 Dq)共价因子(β),配位场稳定能源(LFSE) [34]。

的复合物的值低于自由离子的价值观,这是一个迹象表明d轨道的轨道重叠和delocalisation。的β镍(II)复杂的值小于公司(II)的复杂,表明大马丁的共价债券(35]。

4.5。热分解研究

热稳定性研究的复合物。固体配合物在室温下稳定与相应的金属氧化物的形成和分解逐渐超过500°C。提出了化学变化的本质与温度和获得的金属氧化物的百分比表4。代表的光谱(Ni (C₁₇H₁₅O₃N₃)Cl₂]_n复杂的呈现在图1分解为两个步骤。第一步显示了一个吸热峰的温度范围312 - 314°C,这表明两个氯分子的损失(Calc发现:15.59%:15.95%)。减肥345 - 347°C范围对应的配体的分解(Calc发现:70.09%:70.44%),进一步留下金属氧化物残渣。

(铜(C₁₇H₁₅O₃N₃)₂Cl₂]复杂,谱显示了三个分解峰,第一分解峰温度范围209 - 211°C对应两个氯分子的损失,第二分解峰温度范围259 - 261°C对应肟基,损失和第三分解峰在438 - 440°C范围对应呋喃一半的损失。

在[Cd (C₁₇H₁₅O₃N₃)Cl₂复杂,重量损失温度范围278 - 280°C和389 - 391°C对应于氯离子和配体分子的损失。金属含量在所有的配合物,通过元素分析同意与热研究。

4.6。ESR谱的铜(II)复杂

本研究提供的信息超精细和superhyperfine结构阐明几何和metal-ligand的程度的共价债券。铜(II)的ESR谱复杂多晶状态记录在室温下和值分别为2.167和2.038。g_av计算是2.08。频谱显示不对称的乐队主要,表明未配对电子躺在与可能的混合轨道因为低对称性(36]。轴向对称参数被确定为“G”,这是超过4表明缺乏铜(II)中心之间的交换耦合固态(37]。因此,结果表明,铜(II)复杂具有扭曲的八面体几何(38]。

4.7。磁性研究

有限的磁矩(II)、镍(II)和铜(II)配合物在室温下得到。表中列出的磁矩值1。在这项研究中,有限公司(2)复杂展出的磁矩价值4.82 BM指示一个八面体几何(39]。的磁矩观察镍(II)的复杂在于范围2.8 - -3.5 BM显示值为2.85,符合复杂的八面体立体化学(40]。铜(II)复杂展出BM磁矩值1.75,略高于1.73的自旋对价值BM预计为一个未配对电子显示一个八面体几何的可能性41]。

4.8。氧化还原的研究

电子转移起着至关重要的作用在控制化学反应的途径。循环伏安法是最多才多艺的electroanalytical技术研究电活性物种。铜的循环voltammogram复杂(图2在DMF)扫描速率为0.1 V⁻¹使用玻璃碳电极工作显示了定义良好的氧化还原过程对应的形成铜(II) /铜(I)夫妇V和Ag / AgCl和V。这对夫妇发现quasi-reversibleV和阳极阴极峰电流相应的比一个简单的单电子过程。E的值_{巴勒斯坦权力机构}和E_个人电脑铜(II) /铜(I)对夫妇扫描速率变化的影响的研究,表明没有准可逆性的变化。峰值电流的增加而增加的平方根的扫描速度,建立扩散控制电极过程(42]。从峰分离的价值,,峰值电流比例我们可以表明,电极过程是符合准可逆性(43)铜(II) /铜(I)夫妇(44]。

5。药理学结果

5.1。抗菌和抗真菌分析

席夫碱及其配合物应用于本研究筛选大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,枯草芽孢杆菌,铜绿假单胞菌细菌和黑曲霉,黄曲霉,枝孢属孢菌,白色念珠菌真菌。

微生物检测结果表中给出5显示,席夫碱活性及其金属配合物显示增加抗菌和抗真菌活性。有限公司(II)、镍(II)、铜(II)配合物表现出良好的抗菌活性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌而枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌显示适度的活动。在抗真菌活性的情况下所有的测试对复合物显示良好的活动黑曲霉和黄曲霉对真菌和温和的活动枝孢属孢菌和白色念珠菌。Cd (II)和Hg (II)配合物显示更高的活动对细菌和真菌菌株相比席夫碱配体和Co (II)、镍(II)、铜(II)配合物,然而,更积极比标准的药物。一般来说,它是宣称活动的增强可能是由于这一事实配体具有C = N键。氮和氧供体原子的配体抑制酶活性,因为酶需要这些团体的活动似乎尤其更容易失活,金属离子在协调。金属螯合物的活动可以解释的基础上,泛音的概念和男子气概的螯合理论(45]。增强活动的金属配合物可能会保留增加复合物的亲脂性的性质,从螯合起来。它还指出,金属配合物的毒性增加金属离子浓度增加。一般来说,比配体金属配合物更活跃,因为金属配合物可作为车辆配体激活的细胞毒性原理物种(46]。然而,从数据推断,新合成的化合物比杀菌剂有效的杀菌剂。

5.2。电泳分析

有限公司(II)、镍(II)、铜(II)、Cd (II)和Hg (II)配合物监测他们的DNA乳沟通过琼脂糖凝胶电泳方法对DNA的能力大肠杆菌在100μ克毫升⁻¹(图3)。

的乳沟效率相比,复合物的控制由于其高效的dna结合蛋白的能力。DNA结合蛋白的研究有助于合理设计和建设新的和更有效的药物针对DNA (47]。凝胶电泳分析的比较研究的控制DNA与金属配合物显示控制DNA不显示任何解理而铜(II)和有限公司(II)配合物(车道O1和O3)显示完整的DNA,乳沟镍(II), Cd (II),和Hg (II)配合物(车道O2, O4,和O5)展出部分分裂活动,这是证明强度递减的车道。然而,活性中间体参与DNA的劈理的性质的配合物还不清楚。结果显示重要作用的金属离子分离DNA裂解反应。随着复合物被观察到分裂的DNA,可以得出结论,化合物抑制裂开的致病生物的生长基因(48]。不同的DNA复合物的乳沟能力可能是由于不同亲和力的DNA分子复合物。

6。结论

在本文的研究中,我们合成了一种新的席夫碱配体及其金属配合物。化合物的形成已经被分析的数据证实,红外光谱、电子、质量,¹H NMR、热与ESR谱研究、磁化率、电化学、摩尔电导数据。上述研究表明,席夫碱作为中立的双齿协调通过偶氮甲碱氮和羰基氧原子金属离子。铜(II)复杂的电化学行为表现出一个电子转移quasi-reversible氧化还原的夫妇。抗菌活性结果显示Cd (II)和Hg (II)配合物表现出更高的活性与Co (II)相比,镍(II)、铜(II)配合物。我们注意到合成金属配合物表现出更多的抑制效果比父席夫碱配体的有机化合物的功效是积极协调与金属离子改性。凝胶电泳实验中,铜(II)和(II)配合物DNA分子完全分开。因此,目前的研究提供了有价值的信息有机/无机化学家和更好的知识有助于生物无机化学领域。物理化学数据的基础上,我们提出聚合物的八面体几何有限公司(II)和镍(II)配合物(图4),二聚的铜(II)复杂(图八面体5)和四面体结构Cd (II)和Hg (II)配合物(图6)。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者感谢主席,化学系,大学的古巴,古巴,设施。r . b . Sumathi是感谢UGC新德里的格兰特研究奖学金为有价值的学生在科学RFSMS下计划。作者也感谢赛义夫,CDRI勒克瑙,印度班加罗尔,印度孟买,不现实科钦提供光谱数据。